CN104698308A - 离子产生装置的静电消散能力自我检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，包含下列步骤：首先，备制一离子产生装置，离子产生装置包括控制器、正离子产生电路、负离子产生电路、气流产生器，及侦测元件。接着，控制器预设有一常数比率，并可控制正、负离子产生电路释出多个正、负离子，气流产生器将多个正、负离子导引至一目标地。然后，侦测元件感测目标地的正、负离子平衡电压，并将感测结果回传。接着，控制器控制正、负离子产生电路增减其所释放的离子量，令其所增减的离子量为x，再令该控制器感测的平衡电压为y。然后，由控制器判断x、y两变数所成的函数关系是否与预设值相同。若比对结果相同，则判定其静电消散能力正常。

Description

离子产生装置的静电消散能力自我检测方法

技术领域

本发明有关于一种自我检测的方法，特别是指一种可用于离子产生装置的静电消散能力自我检测方法。

背景技术

半导体的相关电子产品需求量的日益趋增，消费者对电子产品演进为追求轻、薄、短、小的诉求，且电子元件不断的缩小尺寸，相对于半导体晶片的制程也随的推陈出新，研发出突破现有的技术，以符合市场上电子产品的需求。

再者，半导体产品的制造成本与附加价值均属高价，且产品的良率将为影响半导体晶片与相关电子商品成本的关键，所以半导体晶片制造过程中的每个阶段、每一个半导体生产设备，都有着层层的测试及检验以为最终的电子产品的良率作把关。

当半导体制程越来越微型化，且制程进入22纳米甚至20纳米以下，今后半导体产品将更容易受环境中的静电电荷影响而毁坏，所谓静电是指由物体接触与分离时负电离子的移动所造成物体偏正电或是负电的效应，使该体积小的半导体产品，因静电放电（Electro Static Discharge，ESD）被打穿、烧毁、劣化、破坏等等情况所毁坏而失效，因此静电防护成为半导体产业需要克服的课题之一。

参阅图1为现有中国台湾发明第I359235号一种机器设备之离子风扇检知装置，该机器设备设有控制各装置作动的中央处理器23，并于外罩的内部设有至少一用以消除静电的离子风扇24，该离子风扇24连接有一检知装置25，该检知装置25内设有一微处理单元254及多个侦测单元251，该多个侦测单元251并以线路连接该离子风扇24，而可将该离子风扇24的侦测信号传输至该微处理单元254，该微处理单元254进行比对后将侦测结果经由该中央处理器23传输至该显示单元231显示侦测结果。

现有所揭露的离子风扇检知装置虽可使工作人员便利于机器设备的外部，立即获知该离子风扇的异常状态，作相关应变处理以排除异常，但却无法积极地达到主动控制该离子风扇24所输出的正、负离子数量，将使得半导体的制程被迫中断，影响生产时间。

由于静电不会平白无故消失在环境之中，只要有静电产生一定会造成破坏，且往往一次的静电破坏所损失的产值往往是数百万或数千万，为了提高产品的可靠度及避免静电破坏造成的危害，现有制程中主动排除静电的装置，有必要再加以改进。

有鉴于此，本案申请人遂于2013/6/10以申请案号第102120596号提出「具主动感测回馈的离子产生装置」一案。虽然该发明可依据所侦测到的离子量平衡电压，分别反馈离子产生装置告知调节时，离子产生装置应该对应产生输出的正、负离子量，以达到积极地感知回馈控制，但是若离子产生装置所应输出的正、负离子功能，本身即未能符合输出的需求(例如离子放电针污损时)，尽管该离子产生装置会持续反馈离子量的平衡电压，仍然无法达到调节中和静电电荷的目的，而使受测的半导体产品继续受到静电损伤。

又，目前对应此一情况的作法，是按月定期对该离子产生装置的静电消散能力作检查，检查时必须将半导体生产线停机，且移除半导体产品，如此一来将耗费更多人力与检测时间，因而，确实需要一种能够对离子产生装置进行静电消散能力检测又不会影响生产线生产测货的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种离子产生装置的静电消散能力自我检测方法。

该离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，包含下列步骤：首先，进行步骤(a)，备制一离子产生装置，该离子产生装置包括有一控制器、一与该控制器电性连接的正离子产生电路及一负离子产生电路、一气流产生器，以及一侦测元件。

接着，进行步骤(b)，该控制器预设有一常数比率k=y?x，并可控制该正离子产生电路及该负离子产生电路放电释出多个正、负离子，该气流产生器可将该多个正、负离子导引至一目标地。而后，进行步骤(c)，该侦测元件可感测该目标地的正、负离子平衡电压，并将该感测结果回传予该控制器。

然后，进行步骤(d)，该控制器可控制该正离子产生电路，及该负离子产生电路增加或减少其所释放的离子量，令其所增减的离子量为x，再令该控制器监控该侦测元件所感测到该目标地的平衡电压为y。

接着，进行步骤(e)，由该控制器来判断x、y两个变数所成的函数关系是否与该控制器预设的常数比率相同。最后，进行步骤(f)，若该控制器比对的常数比率结果相同，则认定该离子产生装置的静电消散能力正常。

上述更可包含一步骤(g)，于间隔一段时间，重复步骤(d)~步骤(f)。

上述更包含一介于步骤(e)与步骤(f)间的步骤(h)，若该控制器比对常数比率的结果不同，则该控制器会对外发出一静电消散警示信号，提醒使用者该离子产生装置的静电消散能力异常。

上述在该步骤(h)中，该控制器比对常数比率的结果有一误差容许值，该误差容许值为±5%，在该误差容许值范围内，该控制器不会对外发出该静电消散警示信号。

上述更可包含一步骤(i)，该控制器控制该正离子产生电路及该负离子产生电路停止释出多个正、负离子。

上述该步骤(g)中，其间隔时间为1小时。

上述更包含一介于步骤(f)与步骤(g)间的步骤(j)，该控制器侦测该正、负离子产生电路的放电电流是否变化超过一门槛值，若未超过门槛值则继续进行步骤(g)，若超过门槛值则进行步骤(i)，该控制器控制该正离子产生电路及该负离子产生电路停止释出多个正、负离子。

上述更包含一介于步骤(j)与步骤(i)间的步骤(k)，该控制器会对外发出一放电警示信号，提醒使用者该正、负离子产生电路的放电异常。

上述步骤(j)中，该门槛值为正常放电电流的10%。

上述在步骤(c)、步骤(h)与步骤(k)中，该控制器会持续记录该目标地的平衡电压，以及记录该静电消散警示信号与该放电警示信号的数值变化并对外输出。

 

本发明的有益功效在于，借由该控制器侦测x、y两个变数所成的函数关系是否与该控制器预设的常数比率相同，得以判断该离子产生装置的静电消散能力是否异常，且判断时生产线不须停机，不须清空产品，可以在生产同时同步检测，亦不会影响当前生产线的生产现况。

附图说明

图1是一控制流程图，说明现有中国台湾发明第I359235号一种机器设备的离子风扇检知装置；

图2是一方块示意图，说明本发明离子产生装置的主要构成元件； 

图3是一流程示意图，说明本发明离子产生装置的静电消散能力自我检测方法的第一较佳实施例； 

图4是一立体示意图，说明该第一较佳实施例中，该离子产生装置的实施态样；及

图5是一流程示意图，说明本发明离子产生装置的静电消散能力自我检测方法的第二较佳实施例。

附图标记说明：

23、中央处理器；

231、显示单元；

24、离子风扇；

25、检知装置；

251、侦测单元；

254、微处理单元；

3、离子产生装置；

31、主机单元；

311、控制器；

32、感应单元；

321、侦测元件；

33 、离子产生单元；

331、正离子产生电路；

332、负离子产生电路；

333、气流产生器；

A、目标地；

B、半导体产品；

901~911、步骤。

具体实施方式

有关本发明的特色与技术内容，在以下配合参考图式的二个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

在进行详细说明前，应注意的是，类似的元件是以相同的编号来作表示。

参阅图2，为本发明离子产生装置的静电消散能力自我检测方法的第一较佳实施例。该离子产生装置3包含有一主机单元31、一与该主机单元31电性连接的感应单元32，及一与该主机单元31电性连接的离子产生单元33。该主机单元31包括有一控制器311，该感应单元32包括有一侦测元件321，该离子产生单元33包括有一正离子产生电路331、一负离子产生电路332，以及一气流产生器333。

配合参阅图3、4，该离子产生装置3的静电消散能力自我检测方法，包含下列步骤：首先，进行步骤901，备制上述的离子产生装置3。

接着，进行步骤902，该控制器311中预设有一常数比率                                                ，并可控制该正离子产生电路331及该负离子产生电路332放电释放出多个正、负离子，该气流产生器333可将该正、负离子产生电路331、332所释放的多个正、负离子导引至一目标地A，通常该目标地A即为一半导体产品B所在位置之处，目的是用以使该半导体产品B能中合静电电荷，避免该半导体产品B受到静电伤害。

而后，进行步骤903，该侦测元件321可感测该目标地A的正、负离子平衡电压，并将该感测结果回传予该控制器311。

然后，进行步骤904，该控制器311可控制该正离子产生电路331，及该负离子产生电路332增加或减少其所释放的正、负离子量。在该第一较佳实施例中，是令该正、负离子产生电路331、332所增减的离子量为x，再令该控制器监控该侦测元件321所感测到该目标地A的平衡电压为y。

接着，进行步骤905，由该控制器311来判断x、y两个变数所成的函数关系是否与该控制器311原先预设的常数比率相同。

若该控制器311比对x、y两变数所成的函数关系与预设值的常数比率结果相同，则进行步骤906，认定该离子产生装置3的静电消散能力正常。

正常来说，目标地A的平衡电压应为接近0V，在单位时间内提高正离子或负离子产生的数量，应会连动改变该目标地A的平衡电压，且其平衡电压随所增减的正、负离子量的变化是依据x、y两变数所成的函数关系，利用此一层关系即可判断该离子产生装置3的静电消散能力是否正常。然后，进行步骤907，于间隔一段时间后，重复执行步骤904~步骤906，以定期对该离子产生装置3作静电消散能力检测。在该第一较佳实施例中，是每隔1小时即进行检测一次。

若该控制器311比对x、y两变数所成的函数关系与预设值的常数比率结果不相同，则进行步骤908，该控制器311会对外发出一静电消散警示信号，提醒使用者该离子产生装置3的静电消散能力已发生异常。

在上述在该步骤908中，该控制器311比对x、y两变数所成的函数关系与预设值的常数比率结果有一误差容许值，该误差容许值为±5%，在该误差容许值范围内，该控制器311不会对外发出该静电消散警示信号。在此，应注意的是，该误差容许值可视实际作业情况由业者定义，不应以该第一较佳实施例所揭露者为限。

最后，进行步骤909，在确认静电消散能力已发生异常后，该控制器311可以控制该正离子产生电路331及该负离子产生电路332停止继续释出多个正、负离子，此时，该离子产生装置3亦可停机，以避免错误输出的正、负离子继续被导引至该半导体产品B上。

值得说明的是，实际在生产线的现场，向外发出该静电消散警示信号的步骤908也可以被取消，一旦发现该离子产生装置3的静电消散能力异常，可立即停止继续供应错误的正、负离子至该半导体产品B上。

参阅图2、4、5，为本发明离子产生装置的静电消散能力自我检测方法的第二较佳实施例。该第二较佳实施例与该第一较佳实施例大致相同，相同之处于此不再赘述，不同之处在于，其更包含一介于步骤906与步骤907间的步骤910，该控制器311侦测该正、负离子产生电路331、332的放电电流是否变化超过一门槛值，若未超过门槛值则继续进行步骤907，若超过门槛值则进行步骤911。在该第二较佳实施例中，该门槛值为正常状态下该正、负离子产生电路331、332放电电流的10%。

在该步骤911中，该控制器311会对外发出一放电警示信号，提醒使用者该正、负离子产生电路331、332的放电情况异常。正常情况下，当该正、负离子产生电路331、332的放电电流变化过大时，可以推定该正、负离子产生电路331、332本身有污损(例如其放电端)或是故障情况发生，所以，当使用者接收到该放电警示信号时，应立即对该正、负离子产生电路331、332进行维护，以确保生产品质。

在步骤903、步骤908与步骤911中，该控制器311会持续记录该目标地A的平衡电压，以及每一次的静电消散警示信号与该放电警示信号的数值变化并且对外输出，以供使用者判断正、负离子产生电路331、332是否污损或是需要更换，而将该控制器311的记录结果输出收集起来，除了可作为资料处理用来判断日常机器维护的时机的外，还可以作为该半导体产品B的生产履历。

经由以上较佳实施例的叙述可知本发明离子产生装置3的静电消散能力自我检测方法确实具有下列功效增进之处：

一、具备静电消散能力主动检测能力

借由该控制器311能够侦测x、y两个变数所成的函数关系是否与该控制器311所预设的常数比率相同，得以判断该离子产生装置3的静电消散能力是否异常。

二、具备正、负离子产生电路主动检测能力

借由该控制器311可侦测该正、负离子产生电路331、332的放电电流变化是否达到该门槛值，以判断该正、负离子产生电路331、332本身是否有污损或是故障情况发生，而能主动监控。

三、确保产品品质安全

承上所述，在确认静电消散能力发生异常或是该正、负离子产生电路的放电异常后，该控制器311可以及时控制该正离子产生电路331及该负离子产生电路332停止继续释出多个正、负离子，避免错误输出的正、负离子继续被导引至该半导体产品B上，防止该半导体产品B遭受静电破坏，因此能进一步确保产品品质的安全性。

四、降低成本且生产效率佳

本发明的控制器311在判断静电消散能力时，生产线不须停机，不须清空产品，可以在生产同时同步进行检测，半导体设备及生产流程不需要停机维护，亦可降低检测的人力需求，可以大大提高生产效率，确保产品交期，协助产业进一步控管生产流程。

综上所述，本发明离子产生装置3的静电消散能力自我检测方法，借由该控制器311可侦测x、y两个变数所成的函数关系，是否与该控制器311预设的常数比率相同，得以判断该离子产生装置3的静电消散能力是否异常，且判断时生产线不须停机，不须清空产品，可以在生产同时同步检测，亦不会影响当前生产线的生产现况，可确保该半导体产品B的生产品质，又因为可以做到及时自我检测不需停机维修，所以可以大大提高生产效率，降低人力成本，确保产品交期，协助产业进一步控管生产流程，故确实能达成本发明的目的。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围的内。本发明的保护范围以权利要求书为准。 

Claims (10)

1.一种离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，包含下列步骤：

 (a)备制一离子产生装置，该离子产生装置包括有一控制器、一与该控制器电性连接的正离子产生电路及一负离子产生电路、一气流产生器，以及一侦测元件；

 (b)该控制器预设有一常数比率k=y ?x，并可控制该正离子产生电路及该负离子产生电路放电释出多个正、负离子，该气流产生器可将该多个正、负离子导引至一目标地；

 (c)该侦测元件可感测该目标地的正、负离子平衡电压，并将该感测结果回传予该控制器；

(d)该控制器可控制该正离子产生电路及该负离子产生电路增加或减少其所释放的离子量，令其所增减的离子量为x，再令该控制器监控该侦测元件所感测到该目标地的平衡电压为y；

(e)由该控制器来判断x、y两个变数所成的函数关系是否与该控制器预设的常数比率相同；以及

(f)该控制器比对的常数比率结果相同，则认定该离子产生装置的静电消散能力正常。

2.依据权利要求1所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，更包含一步骤(g)，间隔一段时间，重复步骤(d)~ 步骤(f)。

3.依据权利要求1或2所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，更包含一介于步骤(e)与步骤(f)间的步骤(h)，若该控制器比对常数比率的结果不同，则该控制器会对外发出一静电消散警示信号，提醒使用者该离子产生装置的静电消散能力异常。

4.依据权利要求3所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，在该步骤(h)中，该控制器比对常数比率的结果有一误差容许值，该误差容许值为±5%，在该误差容许值范围内，该控制器不会对外发出该静电消散警示信号。

5.依据权利要求4所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，更包含一步骤(i)，该控制器控制该正离子产生电路及该负离子产生电路停止释出多个正、负离子。

6.依据权利要求5所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，在该步骤(g)中，其间隔时间为1小时。

7.依据权利要求6所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，更包含一介于步骤(f)与步骤(g)间的步骤(j)，该控制器侦测该正、负离子产生电路的放电电流是否变化超过一门槛值，若未超过槛值则继续进行步骤(g)，若超过门槛值则进行步骤(i)，该控制器控制该正离子产生电路及该负离子产生电路停止释出多个正、负离子。

8.依据权利要求7所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，更包含一介于步骤(j)与步骤(i)间的步骤(k)，该控制器会对外发出一放电警示信号，提醒使用者该正、负离子产生电路的放电异常。

9.依据权利要求8所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，在该步骤(j)中，该门槛值为正常放电电流的10%。

10.依据权利要求9所述离子产生装置的静电消散能力自我检测方法，其特征在于，在步骤(c)、步骤(h)与步骤(k)中，该控制器会持续记录该目标地的平衡电压，以及记录该静电消散警示信号与该放电警示信号的数值变化并对外输出。